波浪作用下船舶系缆力的计算方法
波浪力的计算

波浪力的计算需要两方面理论的支持:波浪运动理论及波浪荷载计算理论。
前者研究波浪的运动,后者在已知波浪运动的前提下计算波浪对水中物体的作用。
几种常用的波浪普: 1.P-M 谱Pierson 和Moskowitz适用于无限风速发在的波浪普。
国际船模水池会议(ITTC)推荐采用这一形式的波,故也称为ITTC波谱。
JONSWAP(Joint north sea wave project).是一种频谱。
3.应力范围的长期分布模型:1.离散型模型,2.分段连续型模型,3.连续模型。
1. 离散模型:用Hs作为波高,Tz为波浪周期,定义一个余弦波。
然后用规则波理论计算作用在结构上的波浪力。
并用准静定的方法计算结构呢I的应力。
缺陷:没有将波浪作为一个随机过程来处理。
每一海况的应力范围只有一个确的数值。
因此又称为确定性模型。
2.分段连续型模型每一短期海况中,交变应力过程是一个均值为0的平稳正态过程。
综合所有海况中应力范围的短期分布,并得出各个海况出现的疲劳,就得到应力范围的长期分布,它的形式是分段连续的。
应力范围的两种短期分布模型:1.Rayleigh分布和Rice分布。
在某一海况中交变应力均值为。
应力峰值服从Rayleigh分布。
通过计算得出应力范围也服从Rayleigh分布。
3.在船舶及海洋工程结构疲劳可靠性分析中,希望应力范围的长期分布能用一个连续的分布函数来描述。
这就是应力范围长期分布的连续模型.最常用的就是Weibull分布。
4.有义波高:(significant wave height)所有波浪中波高最大的三分之一波浪的平均高度。
用Hs表示。
5.Stokes五阶波给出了波陡的量度(H/L)H/L越大,波就越陡。
当波高与波长的比值大到一定程度时,波会破碎。
6.波速=波长与频率的乘积 C=λ/T或者C=λf,其中f是频率。
或者T=2π/ω7.圆频率1.圆频率即2π秒内振动的次数,又叫角频率,和角速度的ω没有任何关系。
船舶在波浪中二阶慢漂力的工程估算方法

船舶在波浪中二阶慢漂力的工程估算方法
慢漂力的工程估算方法是对船舶在波浪中的响应力进行估算的方法。
船舶在波浪中运动时,船舶会受到慢漂力的影响,船舶在波浪中向前推进时,顺着波浪慢漂力会使船舶向左右两
端滑行,在此过程中,慢漂力也会影响船舶的速度和航向。
因此,慢漂力的工程估算对于
船舶的安全非常重要,以了解不同的船舶在不同的波浪条件下的慢漂力响应,以及这些慢
漂力如何影响船舶的航行性能。
慢漂力的工程估算法包括三个步骤:慢漂力力学模型,慢漂力力矩计算和控制方法。
首先
是慢漂力力学模型,计算慢漂力在船舶上所产生的响应力。
其次是慢漂力力矩计算,计算
慢漂力在船舶上所产生的响应力矩,并且确定船舶在不同状态下动力和偏航的响应力矩的
大小。
最后,根据慢漂力的响应力和响应力矩,采用控制方法,选择最佳的舵角和推进扭矩,控制船舶的航行性能,以实现所需性能。
慢漂力的工程估算是一种有效而直观的方法,用于确定船舶在波浪环境中的响应力。
另外,慢漂力模型也可以用来确定船舶在不同的波浪环境中的响应力,并以此为基础,确定船舶
航行性能的最佳控制方法,以使船舶能够在有限的时间内实现安全,快速,稳定的航行性能。
以上就是关于船舶在波浪中二阶慢漂力工程估算方法的介绍,上述方法理论与实践都清楚,因此使用这种方法可以有效估算船舶在波浪中的响应力,以及这些慢漂力如何影响船舶的
航行性能,使船舶在有限的时间内实现安全,快速,稳定的航行性能,增加了航海安全性
和经济性。
设计计算书

本科生毕业设计计算书广西防城港7万吨级码头设计学院(部):海洋环境与工程学院专业:港口航道与海岸工程班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:摘要200字左右行距固定值22磅关键词:关键词之间用逗号隔开Abstract 英文翻译Key words:目录前言11.11.222.12.233.13.2-结论参考文献第一章自然条件1.1 港口地理位置1.2 气象条件1.2.1 气温1.2.2 降水1.2.3 雾况1.2.4 风况1.3 水文条件1.3.1 潮汐1.3.2 波浪1.4 工程地质条件1.5 地震第二章货运量与船型2.1 营运资料2.2 设计船型第三章 总平面布置3.1 总平面布置原则 3.2 泊位数确定3.2.1 初步拟定泊位数: 3.2.2 泊位数计算泊位数应根据码头年作业量、泊位性质和船型等因素按下式计算:N=tP Q(3—1) 式中:N —泊位数;Q —码头年作业量(t ),指通过码头装卸的货物总量; P —一个泊位的年通过能力(t );泊位年通过能力应根据泊位性质和设计船型按下式计算:P t =ρ⋅+-⋅∑dfd zt t t t t G T (3—2)式中:T—年日历天数,取365(天);G—设计船型的实际载货量(t),实载率取0.85;tz—装卸一艘设计船型所需要的时间(h),t z =pG(3—3)p—设计船时效率(t/h),由拟定的机械采用;td—昼夜时间(h),取24小时;∑t—昼夜非生产时间之和(h),取4小时;tf—船舶的装卸辅助作业时间、技术作业时间以及船舶靠离泊间隔时间之和(h)。
当无统计资料时,部分单项作业时间可按表3—1选取;表3—1 部分单项作业时间ρ—泊位利用率(%),取6.0=ρ钢铁泊位水泥化肥等泊位数的计算(将计算结果统计于下表中)表3—2泊位数目计算表3.3 码头平面尺度3.3.1 水域尺度(1)码头前沿设计水深码头前沿设计水深是指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下安全停靠的水深。
一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法

一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法说实话跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法这事,我一开始也是瞎摸索。
我先去翻了好多理论书籍,那些书上的公式啊,真的是看起来就让人头疼。
就像一堆乱七八糟缠在一起的线团,根本不知道从哪下手。
我记得有个公式,里面全是各种符号,什么波高啊,波长啊,周期啊之类的,我看了半天才大概明白每个符号的意思,但是真的要把它们放在一起用于计算的时候,就错得一塌糊涂。
后来我想,肯定不能光看理论,得看看实际例子。
我就找了几个已经建成的跨海桥梁工程案例来研究。
我发现他们计算的时候,把实际的海洋环境考虑得特别细致。
比如说,近岸的波浪和远海的波浪特性就很不一样。
我之前就没考虑到这个,就按照一种统一的方式去套公式,结果算出来的数据偏差特别大。
这时候我就恍然大悟,原来得多分情况去考虑啊。
那怎么把这些不同情况考虑进去呢?我又从不同的工程论文里去找方法。
我发现一些靠谱的方法是先把波浪进行分类,像风浪、涌浪之类的。
这就好比把一群羊先分成大羊和小羊,这样就比较好管理计算了。
然后针对每一类波浪呢,再去确定它的基本参数,这个过程就像是给每个分组的羊都做个标记一样。
再说说关于算法的改进吧。
有一次我按照传统的计算方式得出了结果,然后跟另一个经验丰富的工程师朋友交流。
他一看就说我少考虑了一些波浪之间的相互作用。
就好像我们在计算一个队伍里人数的时候,我只算了每个人,却忽略了他们可能两两拉手或者小组配合的情况。
从那以后我就明白,在计算波浪力的时候,波与波之间的非线性关系也要考虑到。
从那之后我又进行了大量的实验和重新计算,在这个过程中不断调整参数,这个时候就像是在慢慢调整一个刚刚搭起来还摇摇晃晃的积木塔一样,直到最后得到一个相对合理的结果。
虽然说现在我算是有了点门道,但是我知道还有很多复杂的情况可能还没考虑周全,像海底地形突然变化的时候,对波浪力的影响应该怎么精准计算,我还得继续探索下去。
不过大家要是也在做这个工作的话,一定不要怕麻烦,要细致地去分析海洋环境,多借鉴成功的案例,这样才能让自己的计算更准确一些。
船舶尾浪中系泊船舶的运动响应研究

船舶尾浪中系泊船舶的运动响应研究随着船舶向大型化和高速化的方向不断发展,航行船舶产生的尾浪对附近船只以及环境的影响也越来越大,通过对港口实际情况的观察分析,我们容易发现,航行船舶产生的尾浪是影响港口内系泊船舶安全的一大因素。
对于系泊船舶而言,航行船舶产生的尾浪对系泊船舶的运动及系泊力均会产生影响,严重时可能会导致装卸操作的停摆,系泊系统的崩溃等。
如何准确预估航行船舶的尾浪和减小尾浪对系泊船舶的影响,已经成为了船舶工程界关注的重点问题之一。
本文采用近、远域结合的方法对航行船舶的尾浪进行计算,在近场兴波的求解上,采用的是基于二阶面元法的SHIPFLOW;在远场兴波的求解上,采用的是SWASH波浪传播模型,计算中,以SHIPFLOW计算的近场兴波数据作为输入条件。
同时本文基于线性势流理论和Cummins的间接时域理论,采用水动力学软件AQWA,数值模拟了系泊船舶在航行船舶尾浪中的运动及受力情况。
具体的研究内容有:(1)采用基于二阶面元法的水动力学软件SHIPFLOW数值模拟了NPL高速排水型方尾船舶的近场兴波,分别计算了深水和浅水中,NPL高速排水型方尾船在不同傅氏数下的兴波阻力和兴波波形,与试验结果对比表明采用SHIPFLOW对船舶近场兴波进行计算是基本可行的。
(2)釆用近、远域结合方法对船舶远场波形进行了数值模拟。
基于近场兴波波形计算结果(或试验结果),通过SWASH波浪传播模型计算求解NPL高速排水型方尾船舶远域波形。
本文采用该方法计算了不同水深时航行船舶的远场兴波波形,并基于近场试验数据,数值计算了变水深水域中航行船舶的远场兴波。
(3)对航行船舶产生的尾浪对码头前系泊船舶的影响进行了研究。
给出了波浪中系泊船舶运动的数值研究模型及基本控制方程,釆用基于二阶面元法的近场兴波计算模型结合SWASH波浪传播模型的方法获得了系泊船舶处由航行船舶产生的尾浪,通过水动力学软件AQWA对系泊船舶在尾浪作用下所受的波浪力、运动响应以及系泊力、护舷力进行了计算,讨论了航行船舶速度、两船间距、水深等因素对系泊船舶运动和受力的影响。
波浪激励力的表达式

波浪激励力的表达式
【最新版】
目录
1.波浪激励力的概念与意义
2.波浪激励力的表达式推导
3.波浪激励力的应用实例
正文
一、波浪激励力的概念与意义
波浪激励力,是指在海洋工程、船舶工程等领域中,用于描述波浪对物体作用力的一种力量。
在实际应用中,了解和掌握波浪激励力的表达式,对于分析海洋结构物的安全性、船舶航行性能等方面具有重要意义。
二、波浪激励力的表达式推导
波浪激励力的表达式较为复杂,一般可以通过以下几个步骤进行推导:
1.确定波浪的基本参数,包括波浪周期、波浪幅度、波浪方向等。
2.利用波动方程,求解波浪在时间上的变化规律。
3.通过对波浪的瞬时值进行积分,得到波浪激励力的表达式。
具体表达式为:F = f(α, β, γ, ψ, ω, φ)
其中,F 表示波浪激励力;α、β、γ分别为波浪的振幅、传播方向和相位;ψ、ω、φ分别为时间、角度和位置的变量;f(α, β, γ, ψ, ω, φ) 为波浪激励力的函数。
三、波浪激励力的应用实例
波浪激励力的表达式在实际应用中有广泛的应用,以下举两个实例:
1.在海洋工程中,波浪激励力可用于分析海上平台、海底管道等结构
物的安全性,以及在波浪作用下的动态响应。
2.在船舶工程中,波浪激励力可用于研究船舶在不同海况下的航行性能,以及船舶在波浪作用下的摇摆和振动等问题。
渡轮在港内码头系缆待泊标准探讨

动力干扰 ;外海涌浪或长涌浪 ;在狭窄航道 中驶
过 的船 舶 引 起 的波 浪 ;涨 潮 和 落 潮 、以及 由于 货 运作业 造 成吃水 或 船舶纵 倾度 的变 化 。 3 码 头及 其 系靠船设 施现 】 工 程 位 于 烟 台港 四突 堤北 侧 岸 线 上 ,与芝 罘 对 于 波 浪 ( 其 是 涌 浪 )对 船 舶 系 缆力 的影 尤 响 , 目前 行 业 内 的研 究 成果 不 多 ,具 体计 算 还 没
营 运 渡 轮 参 数 如 下 :船 长 1 20m,垂 线 长 8 .
度 144m,型 宽2 . m,型 深 1 . m,满 足 吃水 6 . 48 48
本 文 的铁 路 轮 渡 码 头案 例 ,在 生产 运 营 过程 经常 会 出现 这样 一种 情况 :当风 速超 过9 ( 括 级 包
表 1 码 头 前 沿 2a 遇 波 浪 -
1 )。靠船设施采用 的S C 2 0 U 5 两鼓一橡胶护舷 , 1
每个 墩 布置 l ,尾靠 墩连 续无 间 隔布置 1组 。 套 2
4 船 舶荷载 验算
影 响 船舶 系泊 的因 素 主要 有 以 下几 个 方 面 : 风 ;潮 流 ;离码 头水 动 力 和 驶 过 的 船舶 产 生 的水
有 规 范 公式 ,只能 通 过 模 型试 验得 出 。 因此 , 目 前 规范对 于 系缆力 的计 算 只考虑 风 和流 的作 用 。 正 常情 况 下 ,船 舶靠 泊 码 头 对 波 浪条 件 有 一
分别采取了我国交通运输部J S14 1 0 0《 T 4 — —2 1 港
口工 程 荷 载规 范 》【 ] 和英 国标 准 B 3 9 2 2 l S6 4 — — O 0 《 工建 筑物 》【 海 3 进行 比对 验算 。
波流联合作用下的船舶系泊

p t e n o o i g Th a e lo o fr h e o a t r fmo r . n e p p r a s fe s t e r c mme d t n o ee to f t s i g me h d . n a i s f r s lc in o e t t o s o n
9。 ,h d 1 1 + , 70时 ,其 流 压 力 系 数 C分 别 为 0) / = . .1 5 .
46 23 .5 . 、 . 、0 9 ;而 当相 对 流 向 为 5时 。 应 h d 的流 压 力 。 相 / 系数 C 却 『 0 3 0 1 叉为 . , . 5和 0 0 , 就 是 说 , 对 流 向 = .6 也 相
程波流联合作 用下的系泊船 舶试 验研究成果 。阐述波 流联
合 作 用 下 的 系 泊 船 舶 的 动 态 特 征 ,并 对 试 验 方 法 的 选 择 提
出几点建议 。 2 相 对 流 向 对 系 泊船 舶 流 力 的 影 响
9。 (和 = 5时 ,其 流 压 系 数 C 相 差 1 倍 以 上 ,可 见 相 对 流 ) 。 5
M o r n fS i s u d r J i tAc i n o a e n r e t o i g o h p n e o n to f W v s a d Cu r n s
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
响船舶 停泊 、 业 以及 码头 结构 的安 全. 作 对 于 国 内工 程 设 计 , 舶 系缆 力 的计 算 是 采 用 船 《 口工 程 荷 载 规 范 》 L( J 1 — 9 ) 的公 式 和 港 】J 25 8 中 JT
收稿 日期 :2 1-30 ;修 回 日期 :2 1—02 . 0 00 —5 001—6
( 3 )
式 中 : 为人射 波 高 , 0为波 浪人 射 角度 ( 向与 m; 波
考虑力 的分解 , 向对横 向力 的影 响 k 町表 示 为 波
k =s 0 2 i n () 4
和运 动特性 ( 摇 、 横 纵摇 、 升沉 ) 有关 . 等 显然 , 用 于 作
船 舶上 的波 浪荷 载越 大 , 船舶 系缆 力也 就越 大. 大量模 型试 验结 果表 明 , 用 于船舶 上 的波浪荷 作
的纵 向力 和垂 直于 船身 的横 向力表示 . 21 横 向力计 算公 式 . 这 里 依 次 考 虑 波 高 、 向 、 周 期 以及 船 舶 吨 波 波
位 、 度 等 因素 的影 响 , 其他 未 能考 虑 的 因素 则用 载 而 综 合 系 数 来 体 现 . 引 入 各 因 素 的 影 响 因 子
缆 力 计 算 的 空 白.
关键词 :船舶 系缆力 ;波浪 ;计算公式
中图 分 类 号 :T 3 . V154 文 献 标 志 码 :A 文章 编 号 :0 9 —1 72 1) 709 —4 4 32 3 (0 1 0—5 30
A lul to M eho fM o rng Fo c n Cac a i n t d o o i r eI duc d by W a s e ve
o h hp wa r p sd Th n ac luain meh do o fn o c n u e y wa e sp tf r r eern o nt es i sp o o e . e ac lto t o f m o gf reid c db v swa u o wadr fri gt i t emeh d o o rn o c d c db n n u e t d p e yLo dCo ef rHab rEn i e rn (TJ — h t o fm o i gf rei u e ywi da d c r nsa o tdb a d o r o gn ei g J 2 n 1 5
Ke wo d :m o rn o c ; wa e; c lu a i n f r l y rs oi gf re v a c l t o mu a o
停 靠 码 头 的船 舶 在 风 、 、 流 等 因 素 的 作 用 浪 水 下 , 运 动量 过 大 , 仅 影 响装 卸作 业 安 全 , 若 不 还影 响 自身 以及 码 头 结构 的安 全.通 常 停 靠 在 码 头 的船 舶
t en w t o o l ea g o f r n e f r o rn o c f h p d s g n l t eb a k o’ a d rHa b r h e me h d c u d b o d r e e c o i g f r e o i e i n a d f l h l n lLo d Co ef r o e o m s i o
9 ) T e xmpe dctdta teclua drsl cod dwi ets rs l eywe1I wa o cu e a 8 . h a ls n iae th ac l e ut ac re t t t eut v r l t scn ld dt t e i h t e s hh e s . h
( + 和 ( 4
式 中 : 为反 映船舶 横摇 与波 浪周 期关 系 的参数 ;T 为 波 浪周 期 , ; 为 横摇 周 期 , ; 为船 舶 横 摇 l S S 无
化 . 舶 的固有 横摇 周期 与 波浪 周期 接 近时 , 舶 的 船 船
横 摇 角较 大 . 之 , 浪周 期 与船舶 固有横 摇周 期相 反 波
需 要用 缆绳 与码 头上 的系船 柱或 系船墩 连 接 , 以限制
方法 进行 的. 是 , 规 范仅 给 出 了由风 和水 流产 生 但 该
的船 舶 系缆力 的计算 公 式 , 而没有 由波 浪产 生 的船 舶 系缆 力 的计算 公式 , 给波 浪作用 下船 舶系 缆力 的计 这
算带 来 了困难 .当然 , 要工 程 的船舶 系 缆力 还应 通 重 过模 型试 验进 行验证 L J z.
=
l ,, 和综合 系数 x, , 3…) 2 则横 向力 表述 为
Y =f( ,, 2k ,4…) xk, ,3k , k () 2
对于风荷载 和水流荷载 ,《 口工程 荷载 港 规范 》已有公式 , 这里仅对波浪荷载 进行分析. 作 用 于船 舶 上 的波 浪 荷 载 , 与波 浪 特 性 ( 高 、 波
船 舶 的运 动 . 船舶 由于受 自然 、 人工 等 因素 作用 使缆
绳 产 生 的拉力 , 即为 系缆 力 . 缆力 与船 舶 特性 以及 系 受 到 的风 、 、 流荷 载 有 关 .系缆 力 的 大小 直 接影 浪 水
ห้องสมุดไป่ตู้
笔者 基 于波 浪作用 下船 舶系 缆力 的试验 资料 , 参 照 《 口工程 荷 载规范 》中系缆 力计算 公式 的形 式 , 港 提 出 由波浪产 生 的船舶 系缆 力 的计 算公 式 和方法 , 为 工 程设计 中船 舶 系缆力 的计 算提供 依据 .
因次 系数 , x 0 ・ P = . 3W
,
W 为 船舶 排 水 量 , ; 为 t
E gn eig ( J 1— 9 ) n ier n J 2 5 8 ,whc i n t o s e eclua o f oigfreid cdt v s T ihdd o n i rh ac l ino mo r c u e ywa e. c d t t n o n z
M ENG a . i, GAO e p n ,ZHANG e — ho g , J ANG hn p n Xing we , Xu . i g W nz n I k —e g
(. ttKe aoa r f dal n ier gSmu t nadS ft 1 Sa yL b rt yo HyruiE gnei i l i ae e o c n ao n y,Taj ie i ,T£j 0 0 2 hn ; i i Unvr t nn s y i i 3 0 7 ,C ia 【n n 2 Taj eerhIstt r tr rnp rE gn eig . ini R sac tue o e a sot n ier ,Mii r f o n n i f Wa T n ns yo C mmu i t n ,Taj 04 6 hn ; t nc i s i i 3 0 5 ,C ia ao nn 3Taj ot n ier g ntue t. f C C,Taj 0 22 hn; . i i P rE gn ei stt Ld o C C nn nI i i i 3 0 2 ,C ia nn
第4卷 4
第7 期
天
津
大
学
学
报
Vl1 N O7 0. 44 . J . u12O1 1
2 1 年 7月 01
J u n l f ini nvri o r a aj U ies y oT n t
波浪作用下船舶 系缆力 的计算 方法
孟祥玮 , 一 ,高学平 ,张文 忠 ,姜云鹏
了作用于船舶上的波浪 总力计算公 式.参 照 《 口工程荷栽规 范》 ( J 1—9 ) 港 J 2 5 8 由风和 水流 产生的船舶 系缆力的计 T
算方法 ,提 出了由波浪产生的船舶 系缆 力的计算方 法.算例表 明,船舶 系缆力的计 算值 与试验结果吻合较 好.本方
法可为工程设计 中船舶 系缆 力的确定提供 参考 ,填补 了 《 口工程荷载规 范 》( J 1— 9 ) 港 J 2 5 8 缺少波浪作用下船舶 系 T
周期 、 浪 人 射 角度 等 ) 波 有关 , 同时 也 与船舶 本 身尺
度( 长度 、 宽度 、 吃水 深 度) 载 度 ( 载 、 载 、 载 ) 、 满 半 压
经验 表 明 , 波高 对横 向力 的影 响 k可 表示 为 .
k H14i I ( ] = +s ) n
船舶 纵轴 线夹角 ) () ,o.
基 金项 目 :交通部西部交通建设科技资助项 目( 8 0 . —4 3 000 0 ) 2 3
作 者简 介 :孟祥玮 (9 5 16一
) ,男 ,博士 ,研究员.
通 讯作 者 :孟 祥玮 ,u tn n @ 16cm. po me g 2 . o
天
津
大
学
学
报
第4 4卷
第 7 期
1 作 用 于船 舶 上 的 波 浪荷 载 和 系缆 力 分 析
在 风 、 、 流 等 因素 的作 用 下 , 泊 码 头 的船 浪 水 靠
舶 受 到 的总荷 载 F, 括风 荷载 为 、 包 水流荷 载 和 波浪荷 载 , 即
F= + 十 () 1
载 和船 舶 系缆力 与 以下 因素 有关 . () 1波高 . 高 越 大 , 用 于 船 舶 上 的 波 浪荷 载 波 作 越大, 系缆 力越 大 系缆 力 与波 高近 似为线 性关 系.
参 照文献 【] 5中船舶 横 摇角 计算 公式 , 波浪 周期 、 船舶 载度 对横 向力 的影 响 k 可表示 为
(.天津大学水利 工程仿真 与安全 国家重点实验室 ,天津 3 0 7 ;2 交通部天津水运_ 程科 学研究 院 , 1 00 2 . l : 天津 3 0 5 ;3 0 4 6 .天津港湾工程研 究院 ,天津 3 0 2 ) 0 2 2